一种低温旋流转盘物料干化机的布风结构的制作方法

本发明涉及物料低温干化领域，具体为一种低温旋流转盘物料干化机的布风结构。

背景技术：

目前市场上需要热风烘干的场景越来越多，如烟草烘干、粮食烘干、药材烘干、果蔬烘干等加工流程，污泥等废弃物的减量化和无害化处理过程等。物料干化机是烘干作业的主要设备，而干化机中的热风循环系统则是提高干化效率、节约能源、保证产品质量的关键。

现有干化技术中，现阶段经常采用低温干化的方法，低温干化普遍采用了“箱式网带机”进行，主要采用总体布风或者均匀布风的方式，但在实际的生产过程中普遍存在以下的问题：

1、生产效率低：由于干化室内物料平铺在网带上，热风只能干燥物料的表面，为了保证干化效果，需要等待物料内部水分向表面迁徙，过程慢，导致干化过程的生产周期延长，降低了生产效率，并对干化质量和成本也产生不好的影响。

2、能源消耗大：干化室内的热风风向单一且固定，不利于物料表面充分接触热风从而散发水分，干化效果差，热利用率低，为了保证干化效果，需要加大热风风量，导致能源消耗大。

为此，需要开发一种新型的低温干化机的布风结构，在提高干化效率的基础上减少能源消耗。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低温旋流转盘物料干化机的布风结构，通过针对物料转盘的分区精确吹扫热干风和对回风再热内循环的闭式双循环模式，既可以使立式转盘内的热风的风速和风量满足不同的需要，又可以充分利用热干风的余热，减少能耗，提高热效率，整个布风系统设计简单，针对性强，节能高效。

本发明通过以下技术方案实现：

一种低温旋流转盘物料干化机的布风结构，包括干化室和热泵，所述干化室内沿中心轴交错设置大料盘和小料盘，所述大料盘和小料盘与所述中心轴同步转动，其特征在于：在所述干化室的内壁上，对应大料盘和小料盘上方的位置分别设置布风圈；所述布风圈与所述热泵的出风口连通；所述布风圈上设置布风机构，所述布风机构上设置向下的布风口；所述干化室的顶部设置干化室出风口，所述干化室出风口通过回风管连通所述热泵的入风口。

所述大料盘中心设置通孔，所述通孔的内径大于所述中心轴的外径，所述小料盘的外缘与所述筒体的内壁之间有空隙；由所述布风管输出的热风对所述大料盘和小料盘上的湿物料进行直接吹扫，下层料盘的热风经由所述空隙、小料盘与大料盘之间、所述通孔形成的通路进入上层料盘，在所述干化室中形成自下而上的热风旋流。

所述中心轴位于通孔上方的位置设置环形的挡风圈，所述干化室的内壁位于所述大料盘边缘上方的位置设置环形的挡风板。

所述布风机构为布风管或布风盘。

所述大料盘的上方设置第一耙臂，所述小料盘的上方设置第二耙臂，所述第一耙臂和所述第二耙臂的一端固定在所述筒体的内壁上；所述第一耙臂上设置内推耙齿，所述第二耙臂上设置外扩耙齿，所述内推耙齿和所述外扩耙齿均为竖直设置的薄片，内推耙齿的推力面朝向所述中心轴；外扩耙齿的推力面朝向所述筒体的内壁。

所述第一耙臂、第二耙臂为中空结构，所述第一耙臂与大料盘布风圈连通，所述第二耙臂与小料盘布风圈连通；所述第一耙臂面向大料盘处以及所述第二耙臂面向小料盘处均设置布风口。

所述干化室中部设置与热泵再热器的入风口连通的再热回风管，所述再热回风管以上的料盘为上部料盘，再热回风管以下的料盘为下部料盘；所述热泵再热器的出风口通过再热送风组件通入上部料盘所在区域。

所述再热送风组件包括所述干化室的内壁上对应各上部料盘上方的位置上设置的再热布风圈，所述再热布风圈上设置再热布风机构；所述再热布风机构通过再热布风圈与所述热泵再热器的出风口连通。

在所述干化室中第一层料盘上方设置再热主送风管，所述再热主送风管与所述热泵再热器的出风口连通。

所述热泵为除湿热泵；所述干化室顶部内侧设置风扇。

本发明的优点和有益效果为：

本发明由于在大料盘的上方沿干化室内壁设置大料盘布风圈，在小料盘的上方沿干化室内壁设置小料盘布风圈，大料盘布风圈和小料盘布风圈分别与热泵的出风口连通，每级料盘的布风圈上都设置布风管，热风通过干化室内的大料盘布风圈和小料盘布风圈经由布风管对湿物料进行直接吹扫，可根据湿度进行精确的热风风量和风速的需求控制；热风在与本层湿物料进行热交换后，再从大料盘的通孔处或者小料盘与干化室侧壁的间隙处进入下一组大料盘和小料盘之间。

本发明物料流动的同时，下层料盘布风管通入的热风与本层湿物料进行热交换后，余热经由小料盘与干化室之间的空隙、小料盘与大料盘之间、大料盘的通孔形成的通路进入上层料盘，在干化室内形成从下至上的工作气体旋流，上层料盘上的物料干化可逐级利用下层干燥物料后的工作气体的余热，气体旋流可充分带走污泥表面的水汽，这种结构既增加了湿物料与干热工作气体的接触面积，又保证了湿物料干化时间，使得湿物料与工作气体充分接触，加强了干热工作气体与湿物料之间的热量传递，提高了热效率，同时减少了热风风量，节约了能源，降低了干化成本。

本发明在干化室中部设置与热泵再热器的入风口连通的再热回风管，再热回风管以上的料盘为上部料盘，再热回风管以下的料盘为下部料盘；热泵再热器的出风口通过再热送风组件通入上部料盘所在区域。上部料盘通入由再热回路加热的再热工作气体对上部的湿料进行吹扫，以此来补偿进入上部料盘的工作气体温度过低的问题。

附图说明

图1a、图1b是本发明的整体结构及热风流向示意图

图2a、图2b是本发明的大料盘上布风管结构示意图

图3a、图3b是本发明的小料盘上布风管结构示意图

其中：

1-干化室、2-热泵、3-送风机、4-送风管、5-配风管、6-回风管、7-大料盘、8-挡风板、9-小料盘、10-大料盘布风圈、11-大料盘布风管、12-大料盘布风口、13-挡风圈、14-风扇、15-小料盘布风圈、16-小料盘布风管、17-小料盘布风口、18-干化室出风口、19-再热回风管、20-再热主送风管、21-再热主送风口、22-再热送风管、23-第一耙臂、24内推耙齿、25-第二耙臂、26-外扩耙齿、27-中心轴、29-湿料入口、30-干料出口、31-通孔、32-热泵再热器、33-再热布风圈、34-再热布风管、35-再热布风口。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明的原理为：干化室内沿中心轴交错设置大料盘和小料盘，大料盘的上方在干化室内壁设置大料盘布风圈，在小料盘的上方沿干化室内壁设置小料盘布风圈，大料盘布风圈和小料盘布风圈分别与热泵的出风口连通，每级料盘上都有对应的布风管。由布风管输出的热风对料盘上的湿物料进行直接吹扫，下层料盘布风管通入的热风与本层湿物料进行热交换后，余热经由小料盘与干化室之间的空隙、小料盘与大料盘之间、大料盘的通孔形成的通路进入上层料盘，在干化室中形成自下而上的热风旋流。

实施例1：

如图1a所示，本发明的物料干化机包括干化室1、热泵2、送风机3、送风管4、配风管5和回风管6，其中干化室1被大料盘7和小料盘9分为多层结构，大料盘7的上方沿干化室1的内壁设置大料盘布风圈10，小料盘9的上方沿干化室1内壁设置小料盘布风圈15，大料盘布风圈10和小料盘布风圈15分别与热泵2的出风口通过送风管4和配风管5连通。大料盘布风圈10上均匀分布向干化室1内伸出的大料盘布风管11，大料盘布风管11面向大料盘7处设置大料盘布风口12。小料盘布风圈15上均匀分布向干化室1内伸出的小料盘布风管16，小料盘布风管16面向小料盘9处设置小料盘布风口17。干化室1顶部的干化室出风口18通过回风管6连接热泵2的入风口。每层料盘的布风管为4～12根。

本发明的干化室1为立式旋流转盘干化室，内部设置中心轴27、大料盘7和小料盘9。中心轴27竖直设置在干化室1内，中心轴27上沿干化室1的径向方向间隔设置多组大料盘7和小料盘9。中心轴27通过一驱动电机带动旋转，大料盘7和小料盘9与中心轴27同步旋转。本实施例中大料盘7和小料盘9的总数为奇数，即第一层为大料盘7，最后一层也为大料盘7。干化室1顶部设置湿料入口29，底部设置干料出口30。

如图2a所示，大料盘7为中空环形，中心设置通孔31，通孔31的内径大于中心轴27的外径，便于物料下移和气流上行，大料盘7通过支架与中心轴27连接，大料盘7外边缘与干化室1内壁靠近但不接触。如图3a所示，小料盘9与中心轴27通过安装孔连接，安装孔的内径与中心轴27的外径紧密配合，小料盘9的外缘与干化室1内壁之间有一定空隙，便于物料下移和气流上行。

为保证气流按照预定的气路上行，本实施例优选在每个通孔31上方的中心轴27上设置环形的挡风圈13，阻止大料盘布风口12处通入的热风下行。在大料盘7与干化室1内壁之间的空隙上方设置环形的挡风板8，阻止大料盘布风口12处通入的热风下行。

如图2b、图3b所示，大料盘7上方设置第一耙臂23，小料盘9上方设置第二耙臂25，第一耙臂23和第二耙臂25的一端连接在干化室1的内壁上，另一端为自由端。第一耙臂23上设置内推耙齿24，第二耙臂25上设置外扩耙齿26。本实施例优选内推耙齿24和外扩耙齿26均为竖直设置的薄片，内推耙齿24角度内向，即推力面朝向中心轴27；外扩耙齿26角度外向，即推力面朝向干化室1内壁。

本实施例的干化室1为立式圆柱体，中心轴27自下而上贯通干化室1，大料盘7和小料盘9为直径不等的圆形；驱动电机连接在中心轴27的下部，并与干化室1的底部固定。根据对湿料的干化需求，对驱动电机设置适当的转速，同时可在中心轴27上设置不同组数的大料盘7和小料盘9。通常干化室1内的大料盘7和小料盘9组数为1～10组，优选为2～5组。

驱动电机通过减速装置降低中心轴27的转速，可调整湿物料在干化室1内的停留时间，也可根据湿物料的湿度精确控制的热风风量和风速。另外，第一耙臂23、第二耙臂25数量和内推耙齿24、外扩耙齿26数量不等，可调节湿物料在各个料盘上的停留时间。因此，本发明的低温旋流转盘物料干化机的布风结构可以不间断运行，提高系统的干化效率。

本实施例的工作原理：

本发明的低温旋流转盘物料干化机的布风结构在使用时，干化室1通过支架悬空设置，开启驱动电机带动中心轴27转动，安装在中心轴27上的大料盘7和小料盘9同步转动。湿物料由湿料入口29均匀连续加入干化室1最上层的大料盘7上，大料盘7对应位置的第一耙臂23上的内推耙齿24不断的对落入大料盘7上的湿泥进行分散、刮平、翻动、剪切和破碎，受热均匀，同时向内推动湿物料往通孔31处下移送。汇聚在通孔31处的湿物料通过通孔31落入下一层小料盘9中部，小料盘9对应位置的第二耙臂25上的外扩耙齿26将湿物料向外移送，当湿物料越过小料盘9的外缘时，又落入下一层大料盘7上。以此类推，湿物料逐步层层移送到底层料盘，同时被干化室1内的热风旋流干燥，干燥后的物料通过干料出口30输出。

除了上述物料的流动，本发明还包括干化室1和热泵2之间的气流循环。热泵2为除湿热泵，同时具备对自干化室1顶部的干化室出风口18回收的冷湿工作气体进行除湿和加热的功能，也可单独对干化室1内部空气进行再热后送回干化室，使工作气体在干化室1-热泵2之间形成干热工作气体-冷湿工作气体的闭环循环。热泵2产生的干热工作气体经由送风管4、大料盘布风圈10、小料盘布风圈15送入干化室1内，再由大料盘布风管11和小料盘布风管16近距离对各层料盘及料盘之间流动的湿物料进行吹扫，带走湿物料表面的水分。

由于大料盘7的中心有较大直径的通孔31，且与干化室1内壁间距较小，而小料盘9内缘直接固定在中心轴27上，工作气体无法流通，只能通过小料盘9的外缘与干化室1内壁之间的较大流通。由此下层吹扫过湿物料的工作气体只能通过大料盘7的通孔31流入大料盘7上，通过小料盘9与干化室1内壁的间隙流入小料盘9上，从而在干化室1内形成旋转向上的工作气体旋流。

这样，工作气体夹带着水汽，自下而上一层一层回旋交错，最后由干化室出风口18排出，逐级充分的利用干热工作气体的热量将各层料盘上湿物料里的水汽带走，从而解决箱式网带机干化效果不理想的问题。

实施例2：

如图1b所示，本实施例与实施例1的区别在于，将干化室1中逐级布置的料盘分为上部料盘和下部料盘，上部料盘通入由再热回路加热的再热工作气体对上部的湿料进行吹扫，以此来补偿上部料盘的气体温度过低的问题。具体包括热泵再热器32、再热回风管19、再热送风管22、再热布风圈33、再热布风管34、再热布风口35。其中热泵再热器32可以集成在热泵2中，也可以独立于热泵2之外，再热回风管19的入风口设置在上部料盘和下部料盘之间，出风口连接热泵再热器32的入风口。

再热送风管22的一端连接热泵再热器32的出风口，另一端连接各上部料盘对应的再热布风圈33，再热布风圈33上均匀分布向各上部料盘内伸出的再热布风管34，再热布风管34面向各上部料盘处设置再热布风口35。

本实施例还可在第一层料盘上方设置再热主送风管20，通过再热主送风管20面向第一层料盘处设置再热主送风口21，以对通过湿料入口29进入第一层料盘上的湿物料进行集中吹扫。

实施例3：

本实施例与实施例1和2的区别在于，第一耙臂23与内推耙齿24之间、第二耙臂25与外扩耙齿26之间可相对活动，即耙齿套接在耙臂上，并不卡死，可以沿耙臂自由摆动，相邻两层料盘上的耙齿角度相反。

同时，第一耙臂23、第二耙臂25为中空结构，第一耙臂23、第二耙臂25分别与大料盘布风圈10和小料盘布风圈15连接，第一耙臂23面向大料盘7处设置大料盘布风口12、第二耙臂25面向小料盘9处设置小料盘布风口17。

本实施例优选，干化室1直径0.5～15米，干化室1高度为1～20米。

本实施例在干化室1顶部设置风扇14，加大干化室1内的气体旋流速度和力度，风扇14的数量优选为4-8个。

本发明可用于污泥干化，还可用于粮食、饲料、医药、化工等行业的颗粒或块状物料的干化。尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。